哪些因素会影响热塑性塑料成型收缩?
热塑性塑料在成型过程中,还存在结晶引起的体积变化、内应力强、塑料件中冻结的残余应力大、分子取向性强等因素,所以与热固性塑料相比,收缩率更大、收缩率范围广、方向性明显。此外,成型、退火或湿度控制后的收缩率一般大于热固性塑料。
当塑料部件的特征被模制时,与型腔表面接触的熔融材料的外层被立即冷却以形成的固体壳。由于塑料导热性差,塑料件内层冷却慢,形成高密度固体层,收缩大。所以壁厚、缓冷、高密度层厚度会大幅度收缩。
另外,镶件的有无、镶件的布局和数量直接影响材料流动方向、密度分布和抗收缩能力,所以塑件的特性对收缩的大小和方向性有很大的影响。
进料口的形状、大小和分布直接影响材料流动方向、密度分布、保压和进料功能以及成型时间。直进气道和大截面(尤其是厚截面)进气道收缩小但方向性大,短宽长进气道方向性小。靠近进料口或平行于物料流动方向,收缩率大。
成型条件是模具温度高,熔融材料冷却慢,密度大,收缩率大,尤其是结晶材料,由于其结晶度高,体积变化大,收缩率更大。模具温度分布还与塑件的内外冷却和密度均匀性有关,直接影响各部分的收缩率和方向性。
此外,保压压力和时间对收缩率也有很大影响,压力高、时间长时收缩率小但有方向性。注射压力高,熔融材料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回弹大,所以收缩率也可以适当降低,材料温度高,收缩率大,但方向性小。因此,调整模具温度、压力、注射速度和冷却时间也可以适当改变塑件的收缩率。
模具设计时,根据各种塑料的收缩范围、塑件的壁厚和形状、进料口的大小和分布,根据经验确定塑件各部分的收缩率,然后计算型腔尺寸。
对于高精度的塑料零件,收缩率很难掌握,一般应采用以下方法设计模具:
对于塑料件,外径采用较小的收缩量,内径采用较大的收缩量,以便试模后留有修正的余地。
尝试确定浇注系统的形式、尺寸和成型条件。
待后处理的塑料件应进行后处理,以确定尺寸变化(须在脱模后24小时后进行测量)。
根据实际收缩量校正模具。
重新试模,适当改变工艺条件,稍微修正收缩值,满足塑件要求。
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